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目的:
研究各短链脂肪酸盐1即乙酸钠、丙酸钠、丁酸钠及其以上三者的混合物对大鼠营养性肥胖的预防作用并探讨其可能的机制。
方法:
将72只雄性SD大鼠适应性饲养1w后,随机分为六组(每组12只):基础对照组(A组)、肥胖模型组(B组)、SCFA-乙酸钠组(C组)、SCFA-丙酸钠组(D组)、SCFA-丁酸钠组(E组)和SCFA-复合组(F组),分别饲喂基础饲料,高脂饲料,含5%乙酸钠的高脂饲料,含5%丙酸钠的高脂饲料,含5%丁酸钠的高脂饲料和含3%乙酸钠、1%丙酸钠和1%丁酸钠的高脂饲料。持续定量喂食8w。实验期间每日记录撒食量,每周定时称量体重。实验第8w末比较各组大鼠体重,Lees指数,脂肪湿重和脂体比的差异,同时腹主动脉采血检测血糖、血脂、胰岛素和瘦素水平,光镜下观察肝组织HE染色组织形态学的改变,用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)测定大鼠肝组织中AMPKα1,α2mRNA的表达水平,以及用免疫印迹(WesternBlot)方法测定肝组织中AMPKα及p-AMPKα蛋白的表达水平。
结果:
1、肥胖评价指标:第8周末,B组大鼠体重、体重增加量显著高于A组和各SCFA组(P<0.05orP<0.01),D组大鼠体重、体重增加量显著高于C组(P<0.05),C组,E组和F组之间无显著性差异;除D组脂肪总湿重相较B组无显著性差异外,B组大鼠Lees指数、脂肪湿重和脂体比均显著高于A组和各SCFA组(P<0.05orP<0.01)。
2、饲料摄入量与饲料利用率:定量喂食后,各组大鼠饲料总摄入量无显著性差异;B组饲料利用率显著高于A组(P<0.01),相较B组,各SCFA组饲料利用率均有所下降,其中C组和F组饲料利用率显著低于B组(P<0.05orP<0.01)。
3、血脂结果:B组大鼠血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)均显著高于A组和各SCFA组(P<0.05orP<0.01),D组大鼠胆固醇、甘油三酯显著高于C组(P<0.05),C组、E组和F组之间无显著性差异;B组低密度脂蛋白(LDL)水平显著高于A组(P<0.01),与B组相比,各SCFA组LDL水平均有所降低,其中C组和F组LDL水平与B组比较有显著性差异(P<0.05);与B组相比,各短链脂肪酸盐对高密度脂蛋白(HDL)水平无显著性影响。
4、糖代谢相关指标:各组血糖水平无显著性差异;B组大鼠血清胰岛素水平显著高于A组(P<0.01),而胰岛素敏感性指数显著低于A组(P<0.01),相较B组,各短链脂肪酸盐均能显著降低血清胰岛素水平及升高胰岛素敏感指数(P<0.05orP<0.01)。
5、瘦素:B组大鼠瘦素水平显著高于A组和各SCFA组(P<0.05orP<0.01),各SCFA组间瘦素水平无显著性差异。
6、肝脏病理切片结果:B组和各SCFA组肝脏均发生脂肪病变,但各SCFA组病变程度相对较轻,其中C组、E组和F组情况接近,相对D组与A组情况更为接近。
7、RT-PCR结果:六组大鼠肝组织AMPKα1mRNA水平无显著性差异;B组大鼠肝组织AMPKα2mRNA水平较A组显著降低(P<0.01),而各短链脂肪酸盐对其表达水平无显著性影响。
8、Western-Blot结果:与A组相比,B组与各SCFA组AMPKα蛋白表达水平显著下降(P<0.01),B组和各SCFA组之间无显著性差异。B组p-AMPKα蛋白表达水平显著低于A组(P<0.01),而各SCFA组p-AMPKα蛋白表达水平较B组显著升高(P<0.05orP<0.01),D组p-AMPKα蛋白水平显著低于C,E和F组(P<0.05orP<0.01),C组、E组和F组之间无显著性差异。
结论:
1、各短链脂肪酸盐对营养性肥胖大鼠的体重增加均有一定的抑制作用,对血脂紊乱有一定的调节作用。预防肥胖、降血脂的作用乙酸钠最强,丁酸钠与三者的混合物效果接近,而丙酸钠相对其它三者较弱。
2、各短链脂肪酸盐对高脂饮食造成的胰岛素抵抗均有一定的改善作用,且能在一定程度上降低瘦素抵抗的水平。
3、各种短链脂肪酸盐能有效防止大鼠高脂饮食引起的肝脂肪变性。
4、各种短链脂肪酸盐能增强p-AMPKα蛋白的表达,其中丙酸钠效果相对其它三者作用较弱,其余三者作用相近。短链脂肪酸盐对大鼠肥胖的预防作用可能与其提高AMPK活性有关。